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Welcome to Code Block's blog

本篇文章主要介绍了
[rbpf虚拟机-打包和代码执行]
❤博主广交技术好友，喜欢我的文章的可以关注一下❤

一、概述

该篇文章是记录rbpf虚拟机执行文件打包和执行的过程。

(学习该虚拟机的目的是为了搞懂solana合约的执行方式,solana使用的rbpf是在该虚拟机上进行扩展。)

二、依赖安装

2.1 clang安装

因为要对c代码进行编译,所以需要安装clang,它可以比较好的支持将c代码打包为.o文件,当然你也可以使用用其它语言的并配合不同的打包程序进行打包，这边使用c语言.对于不同的linux有不同的安装方法:

Centos安装

yum install clang

Deebin安装

apt install clang

安装完成后可以使用以下命令检查是否安装成功:

clang -v

2.2 安装linux-headers头文件

eBPF 程序通常需要与内核进行交互，因此需要使用内核提供的 BPF 接口和相关数据结构。这些接口和数据结构定义在内核头文件中。所以这里需要安装头文件，使用以下命令进行安装：

Centos安装

yum install kernel-headers
yum install kernel-devel

Deebin安装

apt install linux-headers

三、bpf打包

在打包时确保已经安装了上述的依赖文件，并使用以下命令进行打包：

clang -target bpf -c load_elf__block_a_port.c -o load_elf__block_a_port.o

-target:打包的目标文件为bpf文件。
-c: 要打包的c代码目标
-o:打包后的文件名称。

运行后会在当前目录中生成load_elf__block_a_port.o 文件。若要查看其机器码可以使用以下命令查看其反汇编码:

llvm-objdump -d  load_elf__block_a_port.o

这里需要用到llvm,使用以下命令安装:

yum install llvm

四、执行代码

4.1 文件加载

    let filename = "examples/load_elf__block_a_port.o";
    //获取文件路径
    let path = PathBuf::from(filename);
    println!("----------------------------------------------");
    println!("path:{:?}", path);
    //以elf文件的格式读取
    let file = match elf::File::open_path(path) {
     
        Ok(f) => f,
        Err(e) => panic!("Error: {:?}", e),
    };
    println!("file:{:?}", file);
    println!("----------------------------------------------");
    //具体的方法块
    let text_scn = match file.get_section(".classifier") {
     
        Some(s) => s,
        None => panic!("Failed to look up .classifier section"),
    };
    println!("text_scn:{:?}", text_scn);
    let prog = &text_scn.data;
    println!("----------------------------------------------");

rbpf虚拟机执行的是字节码,所以这里需要对文件进行读取，使用elf库可以将.o类型的bpf文件读取为json,上述代码中的file即为json格式。在未编译的c文件中，使用SEC进行标识section方法。

相关文档:elf文档

SEC(".classifier")
int handle_ingress(struct __sk_buff *skb)

所以上面通过file.get_section(".classifiler")可以获取这个具体执行的方法。通过.data获取方法的字节码。

4.2 运行

有了字节码数据,就可以通过vm.execute_program方法对字节码程序进行执行。
具体执行可参考:rbpf虚拟机-JIT和解释执行

五、总结

因为solana合约执行的虚拟机是建立在rbpf虚拟机之上的，通过对rbpf虚拟机打包和代码执行，可以想到，solana的使用rust打包完成和部署的so文件,其本质和原理类似对.o文件的打包。其代码的执行原理，也类似于对字节码数据的执行。

代码来源:rbpf虚拟机
鸣谢: qmonnet 提供的开源代码.

当然,我也会将带有中文注释和自己理解的一些代码上传的我的github页面,感兴趣的朋友可以进行clone查看.

我的GitHub:forked